LA SITUATION FRANÇAISE 1-1) Évolution des normes écrites.

réseau d'assainissement Les fossés, qui sont en fait des canalisations dans leur forme la plus primitive, visaient à débarrasser les centres urbains des eaux de pluie. Ces dernières menaçaient les habitants et perturbaient les activités commerciales des villes, freinant ainsi leur développement (Dupuy G., 1978). L'installation du réseau d'égouts de Paris correspond à d'autres motivations s'ajoutant à celle-ci. La mise en place, au milieu du XIXème siècle, du réseau parisien avait pour but premier de servir au lavage des rues pour la concrétisation de l'image de la belle ville dans l'ordre bourgeois (Knaebel G. et Dupuy G., 1982). Ceci est évident lorsque l'on regarde un plan du réseau d'égouts parisien dans les années 1860. Le dispositif d'assainissement a été réalisé presque exclusivement dans les quartiers du centre et de l'ouest de la ville. A l'opposé, dans les quartiers périphériques nord-est et sud-est, seules les lignes principales destinées à écouler les eaux pluviales d'un quartier ont été installées.

La protection de la santé publique est devenue une fonction du réseau grâce au triomphe du mouvement hygiéniste à la fin du XIXème siècle. L'instauration du tout-à-1'égout et du W.C. à chasse d'eau constitue une solution radicale en matière d'assainissement. Elle coïncide avec l'imposition des nouveaux principes d'hygiène au rang des plus grandes valeurs par la nouvelle classe dominante (Goubert J.P., 1990). Les épidémies du XDCème siècle, dont la ville a été le théâtre, ont joué un rôle de catalyseur

dans ce processus social.

Paris, la première ville française à être équipée de canalisations de manière systématique, constitue alors une référence essentielle dès que l'on envisage, vers la fin du XIX^me siècle, l'équipement d'autres

villes. Certains projets tendaient à transférer purement et simplement ce modèle, mais, devant l'impossibilité pour les autres villes de mobiliser des ressources financières du même ordre de grandeur que la capitale, le modèle original a subi des modifications : les réseaux construits n'abritent plus d'autres réseaux (eau, gaz...) et ils évacuent uniquement les eaux usées et les eaux pluviales. Les conduites visitables ne sont plus employées et le produit du balayage des chaussées ne peut plus être évacué par les égouts. L'enjeu est alors de concevoir des réseaux selon le double critère de l'économie et de l'hygiène, en les dimensionnant au plus juste et en limitant uniquement à leur rôle à l'évacuation hydraulique.

La prise en compte des facteurs influençant les débits réels à recueillir dans les canalisations reste très floue au début du XX^m e siècle. En l'absence de règle de calcul précise, les opérations

d'assainissement souffrent alors de fluctuations importantes allant de la sous-estimation des données par souci d'économie à la surestimation par souci de sécurité.

En se fondant sur des mesures effectuées sur des réseaux existants, et plus particulièrement sur celui de Paris, l'ingénieur Pierre Koch propose, en 1930, un premier essai de formalisation de la question des eaux pluviales (Chatzis K, 1993). Il raisonne selon la méthode rationnelle^ et adopte, en conséquence la formule Q = CIA avec Q = débit des eaux pluviales à recueillir en 1/ha/s, C = coefficient de ruissellement, I = intensité de la pluie de projet et A = superficie du bassin versant.

Le principe de la méthode rationnelle est de séparer les différents moments du processus d'écoulement des eaux pluviales, puis de procéder à l'étude sv ématique de chacun d'eux et de leur influence sur le déroulement du phénomène. Pierre Koch propose le prendre en compte les variations de cadence des précipitations en fonction de la durée de la pluie, de nombre de jours pluvieux par an mais surtout de la direction des orages, de la répartition et la distribution de la pluie dans l'espace. Afin de tenu- compte des degrés d'imperméabilisation des surfaces qui influencent le ruissellement des eaux précipitées, Koch utilise des coefficients de rétention variant selon la nature de la surface (toit, voirie, jardins...). Il utilise aussi un coefficient de retard résultant du niveau de la précipitation et du remplissage des ouvrages avant que soit atteinte la vitesse d'écoulement maximale. Enfin, la détermination de l'aire d'apport est susceptible d'être corrigée par un coefficient d'apport tenant compte du rapport entre la surface contribuant effectivement à la formation de pointes d'écoulement et la surface totale du bassin versant

Cette démarche a été fortement influencée par celle des experts allemands qui constituent alors la référence en matière d'assainissement : le docteur Karl Imhoff et le docteur Mahr, respectivement présidents de la Ruhrverband et de la Wupperverband, deux syndicats de bassins. P. Koch a d'ailleurs été, après Fontaines, le traducteur de l'ouvrage de Karl Imhoff : Tachenbuch der Stadtentwasserrung (livre de référence pour l'assainissement des villes).

Après cette première étape, la tendance à une normalisation nationale relativement radicale des pratiques s'est amplifiée. Elle est justifiée par les problèmes financiers des collectivités locales. Les

communes n'avaient pas les moyens de financer les travaux d'assainissement rendus obligatoires par les lois d'urbanisme de 1919 et de 1924. Cette carence ne pouvait qu'entraîner une prise en charge par l'État central du financement des études et des travaux de manière complète ou partielle. La contrepartie à cette participation a été une extension du contrôle de l'État par la voie d'une normalisation des procédures. C'est dans cette optique que la loi du 15 juin 1943 mettait à la charge de l'État les dépenses générées par la rédaction des programmes d'aménagement et des avant-projets sanitaires qui doivent les accompagner. Cette procédure avait pour but principal de "décharger les collectivités locales de tout souci d'ordre

financier à l'égard de ces opérations et de leur ôter du même coup le prétexte d'une défaillance dans le respect de leurs obligations" (Koch P., 1967). Cette loi, comme ces propos, sont révélateurs de la volonté

centralisatrice des représentants de l'État et de leur défiance envers les collectivités locales. Ce type de mesures ne pouvait aller que dans le sens d'une confiscation plus ou moins complète de l'expertise locale et accroître celle, déjà très forte des ingénieurs et techniciens des services de l'État. Ce mouvement de centralisation se trouve renforcé et accéléré lors de la reconstruction. Le ministère de la reconstruction et de l'urbanisme met en place dès 1942 la commission dite "Caquot" chargée de reprendre et de synthétiser les différents travaux réglementaires déjà effectués. Bien que l'on ait donné à cette commission le nom de l'ingénieur général des Ponts et Chaussées qui a mené les travaux les plus théoriques sur l'assainissement, elle est présidée en fait par P. Koch. Les travaux de cette commission aboutissent à la publication de la circulaire CG 1333 dite circulaire "Caquot", le 22 février 1949.

La circulaire "Caquot" constitue le premier texte réglementaire qui rassemble en une seule brochure tous les problèmes rencontrés lors d'une opération d'assainissement, de la phase de conception au dimensionnement des ouvrages. Sur la plupart des aspects, elle reprend les acquis du passé, en poussant plus loin l'effort de rationalisation. Cependant, on observe toujours les mêmes approximations empiriques qu'auparavant pour la détermination du seuil des déversoirs d'orage, ou pour le calcul du débit des eaux usées (Knaebel G. et Dupuy G., 1982). C'est pour la détermination des débits des eaux pluviales que l'effort de rationalisation a été le plus poussé. Différents paramètres tels que les pertes par évaporation et par infiltration, la capacité de remplissage du réseau, la non-simultanéité du début de la pluie sur divers points du bassin versant, et l'étalement de l'écoulement dans le réseau de l'amont vers l'aval donnaient lieu à l'emploi de coefficients dont les valeurs étaient fixées très approximativement. Afin de pallier ces incertitudes, le groupe de travail a élaboré une formule dans laquelle certains de ces paramètres étaient introduits sous une forme raisonnée et quantifiée dont voici l'expression :

Avec :

Q = débit recherché

A = superficie du bassin versant

(1-y) = coefficient de ruissellement C (y désigne la fraction évaporée ou infiltrée des pluies, inférieure à 1)

En simplifiant on peut faire correspondre aux différents coefficients les facteurs suivants : pour A" 3, l'inégale répartition de la pluie dans l'espace; pour \i, la forme du bassin; pour p et 8, la capacité du réseau. \i, c, d, f, interviennent dans le calcul du temps de concentration, a et b sont les paramètres de l'intensité moyenne des précipitations enregistrées dans la région considérée.

Cependant, cette rationalisation ne venait pas de la seule recherche d'une plus grande rigueur scientifique. Le but recherché, qui imprègne toute la circulaire, était aussi de réduire l'utilisation des coefficients personnels des ingénieurs de terrain dans les opérations de calcul. Ainsi pour le dimensionnement des canalisations, les techniciens n'avaient qu'à définir les données les plus simples puis se reporter à des abaques annexés à la circulaire, pour déterminer la valeur du débit Q. Un autre abaque livre la section des canalisations, en fonction de la pente et du débit : tout au plus les coefficients a et b pouvaient-ils être rectifiés pour des régions à pluviométrie très différente de celle de la région parisienne. Néanmoins, la rectification devait être justifiée par l'existence de séries statistiques portant sur des périodes étendues. Cela est donc resté exceptionnel puisque seule la région de Montpellier a utilisé des coefficients différents. En fait, cette formule ne laissait pas de marge de manoeuvre aux techniciens sanitaires sauf sur le choix d'une autre période de retour de l'insuffisance du réseau et la correction de la formule pour un bassin versant d'une forme sensiblement différente de la forme canonique.

sens, une continuité par rapport aux schémas de pensée précédents, rompt cependant avec le passé en ce qu'elle normalise et induit un contrôle des pratiques sanitaires à l'échelle nationale. Des justifications sont développées à cet égard. En particulier les formules de débit des eaux pluviales bénéficient d'une présomption de scientificité. Pourtant cette justification par la science ne doit pas abuser. Il faut bien

voir que la volonté normalisatrice a été le fil directeur du travail d'A. Caquot, puis de l'élaboration de la circulaire. La CG 1333 n'est pas un exposé de résultats scientifiques dont on proposerait par la suite que l'application en soit généralisée. Les formules "scientifiques" elles-mêmes ont été conçues dans le but d'aboutir à un outil technique simple, indiscutable et indiscuté. Pour qu'il ne pût être discuté, on fit appel à une personnalité scientifique éminente, A. Caquot, membre de l'Académie des sciences, ingénieur et savant au sommet de la gloire technico-scientifique de l'époque. Pour qu'il ne pût être discutable, on aura recours à une formulation monolithique souvent elliptique, à des sources non citées, à des données hors d'atteinte du technicien de province. Pour qu'il fût simple, notamment dans sa version linéaire, on a opéré des approximations, des raccourcis, des équivalences rapides, des choix de formules souvent peu ou mal fondés et qui, lorsqu'on les analyse en profondeur, font douter de la validité de la formule proposée" (Knaebel G. et Dupuy G., 1982).

Cette volonté de normalisation n'a pas touché que la question spécifique des eaux pluviales. Chasses d'eau, branchements, regards, déversoirs, dispositifs divers expérimentés par P. Koch à Paris depuis de longues années, ont été recommandés par la circulaire.

Le réseau d'égouts est donc consacré comme le seul procédé acceptable pour l'évacuation en commun des eaux pluviales, eaux ménagères et eaux vannes dans les zones urbaines. Il est même recommandé dans les zones rurales si les conditions financières et techniques ne sont pas défavorables et la méfiance envers les dispositifs d'assainissement individuel est telle que la recommandation suivante est faite : "le coût d'installations individuelles pourrait être moindre, mais on ne doit pas perdre de vue

qu'elles sont toujours d'une exploitation précaire et d'une surveillance précaire de sorte qu'elles sont loin d'apporter du point de vue de l'hygiène publique les satisfactions ou les assurances dont s'assortit l'assainissement collectif par la voie du tout-à-l'égout". De fait, les techniques étaient alors loin d'être

fiables puisque la plupart des dispositifs étaient de simples puisards ou, dans le meilleur des cas, des fosses d'accumulation plus ou moins étanches.

Par ailleurs, contrairement aux experts allemands, les rédacteurs de la circulaire Caquot rejettent l'idée de construction de bassins de retenue dans le corps du réseau. Cette décision est motivée principalement par la volonté d'appliquer strictement le principe de l'évacuation immédiate et continue des effluents.

Pour avoir une image plus complète de la doctrine générale de l'assainissement appliquée lors de la reconstruction, la circulaire "Caquot" doit être associée à la circulaire du 12 mai 1950 relative à l'assainissement des agglomérations. La note préliminaire de ce texte rappelle, elle aussi, la nécessité de l'écoulement immédiat en énonçant que le Conseil Supérieur d'Hygiène pose en principe qu'un travail d'assainissement urbain ne mérite vraiment ce nom et n'apporte les satisfactions attendues que si les matières fécales ne séjournent pas, même temporairement, dans le sous-sol à proximité des habitations. L'accent est donc mis sur l'intérêt du principe d'évacuation complète et immédiate qui est justifié par le fait que la suppression des fosses fixes s'accompagne toujours d'un abaissement de la mortalité. Le chapitre n relatif à la construction des égouts ne fait aucune place à l'utilisation de bassins de retenue ou de bassins d'orage.

Ce texte, appliqué conjointement avec la circulaire CG 1333 guide les différents travaux d'assainissement de 1949 à 1977.

La circulaire "Caquot" a été diffusée à trente mille exemplaires. Elle est rapidement devenue l'outil indispensable non seulement des projeteurs des Ponts et Chaussées et des services techniques municipaux mais aussi des bureaux d'études semi-publics ou privés. Il serait imprudent d'affirmer qu'un tel succès trouve ses causes premières dans une quelconque force intrinsèque des circulaires liée à la tradition juridique et institutionnelle française. En réalité, sa diffusion répond à un besoin car cette norme constitue, avec la circulaire du 12 mai 1950, un ensemble doctrinal complet permettant de faire face au problème de l'assainissement urbain. Pour ces raisons, la circulaire CG 1333 a été surnommée la "bible de l'assainissement". Au cours de la période 1949-1977, le seul correctif officiellement apporté à ce texte fut l'adoption de la "formule de Montpellier". Il s'agit d'une transformation des données pluviométriques de Paris-Monsouris qui entraîne une modification au niveau des coefficients de la formule "Caquot" permettant de prendre en compte le caractère violent des orages de la région languedocienne (Knaebel G. et Dupuy G., 1982).

années 1960, cette "bible de l'assainissement" est critiquée sur quatre grands points.

1°) La question de la nature et du traitement des effluents est réglée de façon sommaire. De plus, elle n'est envisagée que sous l'angle sanitaire de la protection des populations. Or, c'est à cette période que cette question commence à se poser de plus en plus en terme d'environnement, comme le montre la rédaction de l'article premier de la loi sur l'eau N 64/1245 du 16 décembre 1964. Il est, en effet, précisé que les dispositions de lutte contre la pollution des eaux et leur régénération ont pour but de satisfaire non seulement les exigences de l'alimentation en eau potable des populations et de la santé publique, de l'agriculture, de l'industrie, des transports et, plus généralement de toute autre activité humaine d'intérêt général mais aussi celles de la vie biologique du milieu récepteur et de la conservation et de l'écoulement des eaux. Ce principe régit les dispositions qui s'appliquent aux déversements, écoulements, rejets, dépôts directs ou indirects de matière de toute nature susceptible de provoquer ou d'accroître la dégradation des eaux1 en modifiant leurs caractéristiques physiques, chimiques, biologiques ou bactériologiques.

2°) La méthode de calcul des débits semble dépassée par certains côtés. Elle n'est pas adaptée aux formes d'urbanisation nouvelles dans lesquelles l'îlot bordé de rues est remplacé par de grands ensembles situés au milieu d'espaces collectifs libres, mais imperméabilisés. De plus, l'application simpliste de la formule conduit à surestimer les dimensions des ouvrages.

3°) Certains choix technologiques préconisés apparaissent, à l'expérience, peu judicieux. La disposition des regards et les systèmes de chasse inspirés de l'exemple parisien sont finalement mal adaptés aux nouveaux réseaux. Il en résulte généralement un coût élevé des projets d'assainissement. Par ailleurs, la C.G. 1333 déconseille formellement l'utilisation du système séparatif dans les communes rurales. Il est précisé clairement que "si un réseau général d'évacuation est financièrement réalisable, il relèvera du système unitaire ou pseudo-séparatif. Les rédacteurs de la circulaire justifient ce rejet du système séparatif en mettant en avant le fait que celui-ci écarte de la collecte les eaux de ruissellement largement souillées en provenance des arrière-fonds, tels que les cours de fermes. L'emploi du réseau unitaire dans des zones à faibles densités a cependant conduit à des surcoûts économiquement inacceptables par rapport au système séparatif.

4°) Certaines dispositions de la circulaire, telles que l'impossibilité de construire les bassins de retenue dans le corps du réseau en application du principe d'évacuation continue et immédiate, "excluent la possibilité de toute extension un tant soit peu importante de l'habitat à l'amont du réseau" selon les propres termes d'un rapport du Ministère de la Reconstruction et de l'Urbanisme (Knaebel G. et Dupuy G., 1982).

Cette remise en cause aboutit à la publication de deux circulaires : l'une émane du ministère de la santé et est datée du 10 juin 1976, l'autre est interministérielle (n° 77.284/INT) et date du 22 juin 1977. C'est cette dernière qui abroge et remplace la C.G. 1333. Les changements qu'elle apporte sont relativement conséquents.

Le principe de l'évacuation immédiate n'est plus érigé en dogme pour toutes les eaux. Il est précisé, dans le chapitre sur les contraintes générales, que les eaux pluviales doivent être évacuées de manière à limiter la submersion des zones urbanisées. Seules les eaux usées doivent être évacuées sans stagnation loin des habitations pour des raisons d'hygiène. Par ailleurs, la création de bassins de retenue assurant le stockage des eaux dl'orage est recommandée dans un but de diminution de la dimension des ouvrages de transport afin de minorer le coût des relèvements quand ils s'avèrent indispensables. Cette recommandation s'accompagne de tout un chapitre sur la conception de ces bassins alors que la circulaire C.G. 1333 n'évoquait pas cette solution.

L'emploi du système séparatif est recommandé de manière bien plus claire dans les zones où, la population étant dispersée, le ruissellement peut être évacué par voie superficielle dans une large mesure. L'équipement séparatif est recommandé non seulement parce qu'il permet de réduire le kilométrage des tuyaux de grandes sections, mais aussi parce qu'il permet d'éviter le recours à des postes de pompage, les eaux usées s'accommodant de pentes limites nettement plus faibles que celle des réseaux unitaires. Lorsque les relèvements d'eaux usées sont inévitables, il est alors recommandé de rejeter gravitairement les eaux de ruissellement dans les milieux naturels par l'intermédiaire de réseaux pluviaux partiels. Le traitement de ces eaux n'est cependant pas prévu. C'est là le signe d'une "croyance" en l'innocuité des eaux pluviales pour le milieu, aujourd'hui fortement remise en question (Société Hydrotechnique de